面向喷涂件下挂的机器人3D视觉引导策略研究

作     者：张龙 赖惠鸽 杨玉坤 李少东 朱学军 Zhang Long;Lai Huige;Yang Yukun;Li Shaodong;Zhu Xuejun

作者机构：宁夏大学机械工程学院银川750021 

基　　金：国家自然科学基金(51765056) 宁夏大学研究生创新项目(CXXM202243)资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2023年第44卷第6期

页      码：35-42页

摘      要：因悬挂链运送喷涂工件难以严格定位,导致其下挂效率低下,提出一种基于3D视觉引导机器人进行喷涂件下挂的控制策略。通过实例分割网络Mask-RCNN进行训练推理,得到喷涂件实例MASK,获取经像素对齐并实例分割后的彩色图和深度图,利用相机内参重建喷涂件三维点云;离线生成喷涂件模板点云,在线生成喷涂件目标点云,经点云初始配准矫正喷涂件的位姿后,进而通过ICP精配准算法实现喷涂件位姿估计;在机器人视觉系统手眼标定之后,进一步通过5次多项式插值设计机器人关节平滑运动轨迹,控制引导机器人进行喷涂件下挂。实验结果表明,喷涂件位姿估计角度平均误差不超过10°,在Z移动方向上误差值平均为6.83 mm,最小为0.02 mm,且在仿真环境和现场环境可引导机器人实现喷涂件自主下挂。

主 题 词：喷涂生产线 三维视觉引导 深度学习 位姿估计 机器人控制 

学科分类：080704[080704] 080202[080202] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.19650/j.cnki.cjsi.2311149

馆 藏 号：203123409...